Gesekan di bawah kendali (hati-hati)
Suka atau tidak suka, fenomena gesekan menyertai semua elemen mekanik yang bergerak. Situasinya tidak berbeda dengan mesin, yaitu dengan kontak piston dan cincin dengan sisi dalam silinder, yaitu. dengan permukaan halus mereka. Di tempat-tempat inilah kerugian terbesar dari gesekan berbahaya terjadi, sehingga pengembang drive modern berusaha meminimalkannya sebanyak mungkin melalui penggunaan teknologi inovatif.
Tidak hanya suhu
Untuk memahami sepenuhnya kondisi apa yang berlaku di mesin, cukup memasukkan nilai dalam siklus mesin percikan, mencapai 2.800 K (sekitar 2.527 derajat C), dan solar (2.300 K - sekitar 2.027 derajat C) . Temperatur tinggi memengaruhi ekspansi termal dari apa yang disebut grup silinder-piston, yang terdiri dari piston, ring piston, dan silinder. Yang terakhir juga berubah bentuk karena gesekan. Oleh karena itu, perlu untuk menghilangkan panas secara efektif ke sistem pendingin, serta memastikan kekuatan yang cukup dari apa yang disebut lapisan oli di antara piston yang beroperasi di masing-masing silinder.
Yang paling penting adalah sesak.
Bagian ini paling mencerminkan esensi dari fungsi kelompok piston yang disebutkan di atas. Cukuplah untuk mengatakan bahwa piston dan ring piston bergerak sepanjang permukaan silinder dengan kecepatan hingga 15 m/s! Tidak heran jika begitu banyak perhatian diberikan untuk memastikan ketatnya ruang kerja silinder. Mengapa begitu penting? Setiap kebocoran di seluruh sistem mengarah langsung ke penurunan efisiensi mekanis mesin. Peningkatan celah antara piston dan silinder juga mempengaruhi penurunan kondisi pelumasan, termasuk masalah yang paling penting, yaitu. pada lapisan film minyak yang sesuai. Untuk meminimalkan gesekan yang merugikan (bersama dengan elemen individu yang terlalu panas), elemen dengan kekuatan yang meningkat digunakan. Salah satu metode inovatif yang saat ini digunakan adalah mengurangi berat piston itu sendiri, bekerja di silinder unit daya modern.
NanoSlide - baja dan aluminium
Lalu, bagaimana tujuan yang disebutkan di atas dapat dicapai dalam praktik? Mercedes menggunakan, misalnya, teknologi NanoSlide, yang menggunakan piston baja, bukan yang biasa digunakan yang disebut aluminium yang diperkuat. Piston baja, yang lebih ringan (lebih dari 13 mm lebih rendah dari aluminium), memungkinkan, antara lain, mengurangi massa penyeimbang poros engkol dan membantu meningkatkan daya tahan bantalan poros engkol dan bantalan pin piston itu sendiri. Solusi ini sekarang semakin banyak digunakan di kedua mesin pengapian percikan dan pengapian kompresi. Apa manfaat praktis dari teknologi NanoSlide? Mari kita mulai dari awal: solusi yang diusulkan oleh Mercedes melibatkan kombinasi piston baja dengan rumah aluminium (silinder). Ingatlah bahwa selama operasi mesin normal, suhu pengoperasian piston jauh lebih tinggi daripada permukaan silinder. Pada saat yang sama, koefisien ekspansi linier paduan aluminium hampir dua kali lipat dari paduan besi cor (sebagian besar silinder dan liner silinder yang digunakan saat ini terbuat dari yang terakhir). Penggunaan sambungan rumah piston-aluminium baja dapat secara signifikan mengurangi jarak bebas pemasangan piston di dalam silinder. Teknologi NanoSlide juga termasuk, seperti namanya, yang disebut sputtering. lapisan nanokristalin pada permukaan bantalan silinder, yang secara signifikan mengurangi kekasaran permukaannya. Namun, untuk piston itu sendiri, terbuat dari baja tempa dan berkekuatan tinggi. Karena fakta bahwa mereka lebih rendah dari rekan-rekan aluminium mereka, mereka juga dicirikan oleh bobot trotoar yang lebih rendah. Piston baja memberikan kekencangan ruang kerja silinder yang lebih baik, yang secara langsung meningkatkan efisiensi mesin dengan meningkatkan suhu operasi di ruang bakarnya. Ini, pada gilirannya, menghasilkan kualitas penyalaan itu sendiri yang lebih baik dan pembakaran campuran bahan bakar-udara yang lebih efisien.
